Новости мирового автопрома. Почему BMW Group делает ставку на углепластик и как создаются углепластиковые элементы кузова для новых моделей концерна (представлено видео)

Два года назад, в ноябре 2013 года концерн BMW  объявил о начале продаж электрического хэтчбека BMW i3  - автомобиля, в котором углепластик занимает существенную долю в общем количестве используемых материалов – впервые в таком объёме в крупносерийном производстве.

Ключевым условием при создании этого электромобиля стало снижение его массы  для компенсации веса производительных (и тяжелых) литий-ионных аккумуляторов.  Достичь этого удалось, в том числе, благодаря  широкому использования алюминия и углеволоконных композитов в конструкции машины.

BMW Group затратила более 10 лет на исследования, оптимизацию процессов и создание материалов, став первым автопроизводителем с опытом и технологиями массового производства углепластика. Ранее этот материал считался слишком дорогим и нерентабельным для серийного изготовления и использовался в автомобилестроении преимущественно при создании гоночных авто и суперкаров.

Вложения в столь сложный проект себя оправдали:  на конец ноября 2015 года в мире было продано 38 581  BMW i3, данная модель на текущий момент занимает 3-место в рейтинге самых популярных электромобилей мира. Первое место у Tesla Model S (на рынке с 2012 года), второе – у Nissan LEAF (на рынке с 2010 года). В Германии BMW i3 – бессменный лидер продаж в свое сегменте.

Следом за i3 был  представлен еще более технологичный автомобиль— гибридный BMW i8. Обе модели построены по схожей схеме, которую в BMW назвали LifeDrive. Drive - это алюминиевая платформа с двигателем, подвеской, блоком коробки передач и аккумуляторными батареями; Life - установленный сверху кузов из углепластика. Интересно, что являясь одними из самых передовых автомобилей в мире, BMW i3 и BMW i8 фактически возвращают нас к истокам автомобилестроения – рамным конструкциям начала ХХ века.

LifeDrive-архитектура, разработанная в BMW специально для электромобиля

Именно с этих двух моделей BMW Group начала экономически выгодное промышленное изготовление углепластиковых панелей. Главное преимущество этого высокотехнологичного материала  – легкость при высоких прочностных и жесткостных характеристиках: даже при столкновениях на большой скорости углепластиковые элементы способны поглощать огромное количество энергии, почти не деформируясь.

Специалисты BMW также проработали возможность восстановительного ремонта моделей серии i, по стоимости, сопоставимой с ремонтом автомобилей схожих классов. Проведенные страховыми компаниями и отделом BMW Accident Research тесты показывают, что в большинстве случаев аварии с участием BMW i принесут минимальный ущерб автомобилю.

Хотя BMW и удалось сделать серийное производство углепластиковых элементов экономически оправданным, оно все еще остается весьма дорогостоящим и трудоёмким. Изготовление осуществляется в несколько этапов. Исходный материал, который основан на полиакрилонитриловом волокне, готовит совместное предприятие SGL Group и японской компании Mitsubishi Rayon в Отаке, Япония. Углеродное волокно производится на заводе в Мозес-Лейк. Затем материал обрабатывается на втором совместном предприятии в Ваккерсдорфе (Германия), где из него изготавливают слои тканого полотна — исходный материал для производства кузовов из углепластика на заводах BMW в Ландсхуте и Лейпциге.

Видео: производство углепластиковых кузовов на заводе в Лейпциге

Учитывая высокий спрос автомобильной промышленности на углепластик, компания SGL Automotive Carbon Fibers в прошлом году объявила о намерении троекратного увеличения объема выпуска этого материала на заводе в Мозес-Лейк. Для этого на увеличение производственных мощностей в дополнение к инвестированным ранее 100 млн долларов было решено выделить еще 200 млн.

Углепластиковые композиты нашли широкое применение и в новой версии седана  BMW 7, производство которого стартовало в июле 2015 года. Благодаря значительной оптимизации массы в рамках программы BMW EfficientLightweight новинка на 130 кг легче автомобиля прошлого поколения (при значительном повышении характеристик комфорта и безопасности).

Центральным элементом является структура кузова, получившая название Carbon Core, которая базируется на технологиях, разработанных при создании автомобилей семейства BMW i.

Кузов Carbon Core уже получил высокую оценку в рамках  EuroCarBody Award 2015, набрав   41.87 из 50 возможных баллов - это лучший результат, который когда-либо достигался в этом престижном  профессиональном конкурсе (премией EuroCarBody, ведущей свою историю с 2002 года, отмечаются лучшие решения в сфере инноваций в строительстве кузова).

«Благодаря использованию углепластика,  который на 50% легче стали и примерно на 30% легче алюминия, конструкция кузова Carbon Core обеспечивает значительное снижение веса нового BMW 7 серии, что, в свою очередь, способствует лучшей управляемости и маневренности автомобиля, а также снижению расхода топлива и выбросов CO2», - сообщает пресс-служба BMW.

Как подчеркнул Йосеф Кершер (Josef Kerscher), глава завода BMW Group в Дингольфинге (Dingolfing), где выпускают новые BMW 7, новые производственные технологии для создания максимально лёгких конструкций будут использоваться и в других моделях концерна.

Публикация подготовлена по материалам 5koleso.ru, bmw.ru, bmw.com; фото: press.bmwgroup.com